BR112013027769B1 - dispositivo para produzir um produto consolidado em formato tridimensional - Google Patents

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Abstract

DISPOSITIVO PARA PRODUZIR UM PRODUTO CONSOLIDADO EM FORMATO TRIDIMENSIONAL Dispositivo para produzir um produto consolidado de formato tridimensional compreendendo um tambor rotativo, definido como um transportador rotativo com uma superfície se estendendo em direção circunferencial com pelo menos uma área de formatação do produto na forma de uma cavidade em dita superfície periférica é permeável a ar pelo menos na área de formatação do produto, pelo menos um dispositivo de alimentação de material para alimentar um material de base para dentro da pelo menos uma cavidade, um dispositivo de vácuo designado para gerar uma pressão negativa pelo menos na pelo menos uma cavidade, por meio de que a sucção gerada é direcionada em direção ao interior do transportador rotativo, e por meio de que a jusante do dispositivo de alimentação de material pelo menos um dispositivo de consolidação é localizado tal que pelo menos uma parte da cavidade preenchida é submetida a um tratamento de consolidação por meio de que o material de base pelo menos parcialmente irá aderir ao material vizinho.

Description

Campo Técnico
A invenção se refere a um dispositivo de produção para produzir mantas fibrosas em formato tridimensional para uso como ou em peças de guarnição automotivas.
Fundamentos da Invenção
Na indústria automotiva materiais de feltro fibrosos são usados em um amplo intervalo de produtos para isolamento sonoro, por exemplo, em portas, forro de teto, a área de assoalho ou como revestimento de painel interno. Estes produtos são formados e cortados a partir de pedaços de feltro grandes para encaixar no espaço disponível. Certas áreas de tais peças necessitam quantidades maiores de material para obter atenuação de ruído maior localmente. Em particular, o painel interno situado dentro do compartimento de passageiros e cobrindo a parede entre a área de compartimento do motor e o compartimento de passageiros bem como certas áreas da cobertura de assoalho possuem áreas de densidade de fibra aumentada. Produtos de feltro podem ser combinados com outros materiais como camada de massa para formar um sistema massa-mola ou eles podem ser usados sozinhos para funcionar como uma camada de absorção acústica. Em todos os casos eles também podem ser combinados com camadas de cobertura estéticas ou acústicas, como não tecido fino, carpetes perfurados por agulha ou tufados. Estes produtos necessitam seguir o formato e controle da área que eles necessitam cobrir bem como necessitam possuir áreas livres de fibra, por exemplo, por meios de fixação e para circundar aparelhos em um veículo.
Produtos de feltro em fibra são classicamente produzidos a partir de mantas de fibra de densidade constante pré-formadas contendo fibras ligantes ou resinas, que são prensadas em um molde aquecido e cortadas para obter a forma e rigidez desejadas. Uma desvantagem deste método é que a gramatura do produto depende da densidade da manta de fibra e é, portanto, restrita, tanto a densidade da manta usada é muito alta para maior parte da área de superfície moldada ou áreas com uma gramatura maior somente pode atingir por fornecimento adicional do material manualmente. Isto é demorado e/ou muito custoso. Ademais, por causa das mantas de fibra ser entregues como um item em rolo ou como mantas pré-cortadas o processo de produção é ligado ao ato de prestar um monte de material de recorte. Outra desvantagem do uso de mantas de fibra pré-formadas é que elas facilmente rasgam ou quebram quando elas são prensadas em moldes de contorno mais extremos. Como os produtos somente podem ser cortados após uma etapa de ligação, os recortes após o corte são de material de afixação por calor misto que não pode ser mias usado no processo. O material é devido a sua natureza mista difícil de reciclar. Isto é um verdadeiro problema para a indústria automotiva.
WO 2007/134812 descreve um aparelho e um método para fabricar produtos de não tecido. O aparelho compreende um tambor rotativo em que uma área formatada do material na forma de uma cavidade de molde é provida. A cavidade de molde corresponde à forma negativa do produto desejado. No interior do tambor, meios de vácuo são providos a fim de sugar ar através de aberturas na parede da cavidade de molde. Material fibroso é alimentado à cavidade de molde por meio de um dispositivo de alimentação de fibra. As fibras e consequentemente, os produtos desejados formados das mesmas são mantidos no molde por uma pressão negativa aplicada à cavidade de molde. Isto é, o material é mantido no molde pelo fluxo de ar de sucção enquanto o tambor está em rotação e está carregando a cavidade de molde para um dispositivo de transferência em que o material formado é desmoldado. O vácuo compacta as fibras o suficiente para manter um certo formato, contudo mediante desmoldagem o formato irá achatar, assim como não há nenhuma ligação real entre as fibras. Este efeito pode piorar quando fibras sintéticas são usadas sozinhas ou em uma mescla na medida em que elas são mais lisas e deslizam de modo mais fácil.
Após a etapa de desmoldagem o material não ligado formado pode ser fornecido para um molde adicional, particularmente um molde de compressão ou pode ser diretamente submetido a um tratamento por calor em um forno de ar quente de passagem. Na etapa de molde adicional um produto de não tecido com um formato final é formado a partir do material formado por aplicar calor e pressão.
O método descrito e aparelho possui a vantagem que pelo menos o material formado pode ser fabricado em uma maneira contínua por meio de rotação contínua do tambor. Contudo, como o material formado com frequência consiste de material fibroso não ligado, o manuseio do material formado durante e após a etapa de desmoldagem até que seja afixado por calor é delicado. Durante este período de processo o material formado pode provavelmente perder seu formato desejado ou até ser desintegrado. Em particular, áreas livres de fibra serão preenchidas novamente durante desmoldagem. Ademais, a estrutura instável do material formado é difícil de colocar em um molde seguinte precisamente como uma correção após estabelecimento não é mais possível. Ligeiros deslocamentos podem ocorrer e o produto finalmente produzido é propenso à rejeição no controle de qualidade, por não encaixar no formato 3D solicitado.
Resumo da Invenção
É, portanto, um objetivo da invenção adicionalmente desenvolver o aparelho do estado da técnica, em particular, superando as desvantagens.
O dispositivo de acordo com a reivindicação 1 atinge este objetivo. O dispositivo de acordo com a reivindicação 1 compreende• um tambor rotativo, definido como um transportador rotativo com uma superfície periférica se estendendo em direção circunferencial com pelo menos uma área de formatação do produto (na forma de uma cavidade) em dita superfície periférica, a superfície periférica é permeável a ar pelo menos na área de formatação do produto,• pelo menos um dispositivo de alimentação de material para alimentar um material de base para dentro da pelo menos uma cavidade• um dispositivo de vácuo designado para gerar uma pressão negativa pelo menos na pelo menos uma cavidade, por meio de que a sucção gerada é direcionada em direção ao interior do transportador rotativo,• caracterizada pelo fato de que a jusante do dispositivo de alimentação de fibra pelo menos um dispositivo de consolidação é localizado tal que pelo menos uma parte da cavidade preenchida é submetida a um tratamento de consolidação tal que o material de base pelo menos parcialmente irá aderir ao material vizinho
O produto obtido pelo dispositivo de acordo com a invenção é uma peça em formato tridimensional consolidada feita de material de base, como fibras, e que pode ser usada como peça de guarnição diretamente por um veículo ou pode ser adicionalmente processada, por exemplo, por adicionar camadas adicionais ou por adicionalmente formar o material em uma segunda etapa de molde. Etapas de processo adicionais podem incluir etapas de aparo, corte perfuração, laminação, mas não necessariamente uma etapa de formatação adicional.
O tambor rotativo
O tambor rotativo é um tambor cilíndrico com um eixo de rotação paralelo à superfície circunferencial. O tambor rotativo é circundado por zonas de processamento diferentes posicionadas em paralelo à superfície circunferencial do tambor contendo a área de formatação do produto(s) (cavidade). Preferencialmente a superfície circunferencial do tambor está em posição aproximadamente horizontal e a primeira zona de processamento - alimentando o material de base às cavidades- é localizada aproximadamente na extremidade alta do tambor para obter uma alimentação de fibra que não seja contra a gravidade. Pelo menos uma segunda zona de processamento é localizada em direção de rotação a jusante e contém a consolidação do material de base na cavidade. Eventualmente uma terceira zona de processamento - arrefecendo o material consolidado é localizada de modo subsequente. Finalmente uma última zona de processamento para esvaziar a cavidade é localizada após a segunda ou terceira zona. Preferencialmente esta última zona de processamento é alocada tal que a gravidade potencializa o esvaziamento da cavidade. O eixo de rotação do transportador rotativo preferencialmente se encontra em um plano, que é disposto essencialmente perpendicular à direção da força gravitacional. A área de formatação do produto (cavidade) preferencialmente se estende perpendicular ou pelo menos essencialmente perpendicular às linhas radiais emanando do eixo de rotação do transportador rotativo.
O tambor rotativo contém pelo menos uma área de formatação do produto definido como uma cavidade em sua superfície circunferencial. O produto pode se esticar sobre a superfície circunferencial inteira em direção rotativa ou somente em parte desta. Dependendo do tamanho dos produtos a ser produzido, o tamanho da área de formatação do produto, bem como o número de tais áreas em um tambor pode variar. Também é possível que áreas de formatação diferentes do produto sejam dispostas em um tambor, para produzir produtos diferentes. Também é possível possuir uma área de formatação do produto que é infinita resultando em produto contínuo, como uma manta de fibras ou uma banda contínua.
A profundidade da cavidade pode variar para obter uma pré-forma que é de formato tridimensional, possuindo uma distribuição de peso por área acima da largura e comprimento da pré-forma.
Pelo menos a cavidade é forrada com um material permeável ao ar, para deixar o fluxo de corrente de ar passar através, mas para impedir as fibras de passar, tal que a cavidade é preenchida de modo uniforme com o material de base. Se necessário o forro da cavidade pode possuir uma diferença em resistência ao ar para aumentar ou diminuir o fluxo da mistura de ar e material de base localmente. O forro pode ser feito de uma camada única ou camadas múltiplas, preferencialmente de uma malha de metal ou tela de fio fino em contato direto com o material de base e na lateral distante do material um adicional material mais forte como um malha grande ou fio áspero, para obter uma forma estável para o formato 3D desejado. A superfície do tambor rotativo é preferencialmente de reposição fácil. Por exemplo, por um mecanismo deslizante ou por usar mecanismos de fixação rápidos para fechar a superfície com as cavidades em torno da circunferência do tambor rotativo. Superfícies intercambiáveis para tambores rotativos são conhecidas na técnica.
Debaixo das pelo menos áreas permeáveis, um dispositivo de vácuo designado para gerar uma pressão negativa em direção ao interior do transportador rotativo é alocada. A pressão de vácuo não somente segura o material de base durante o processo de alimentação, como também pode retirar ar através da peça nas etapas de processamento posteriores como aquecimento e/ou arrefecimento.
A pressão de vácuo pode ser ajustável nas zonas de tratamento diferentes, em particular, uma redução durante a afixação de calor e depois do processo de arrefecimento bem como uma redução a zero durante o processo de desmoldagem.
O dispositivo de vácuo é designado para aplicar uma pressão negativa na área permeável ao ar de formatação do produto a fim de sugar e manter o material de base, na cavidade durante pelo menos uma, muitas ou todas etapas de processamento. O dispositivo de vácuo é preferencialmente designado para aplicar uma pressão negativa na área de formatação do produto nas zonas de processamento diferentes. Em uma modalidade preferencial do dispositivo da invenção para produzir a pressão negativa é designado que as zonas de processamento diferentes podem ser ajustadas independentes e não interferem em outras zonas de processamento, opcionalmente até em uma zona de processamento, o vácuo pode ser ajustado em subzonas para otimizar até além.
Durante a produção contínua dos produtos fibrosos afixados por calor de molde tridimensional o tambor rotativo, preferencialmente, rotaciona em uma velocidade contínua. A velocidade pode ser ajustável dependendo dos produtos a serem produzidos. Uma vez que velocidade ótima é encontrada, a velocidade pode ser mantida constante durante a produção contínua das peças. Se a velocidade constante é toda usada nos tratamentos diferentes, preenchimento da cavidade, afixação de calor do material e eventualmente arrefecimento bem como a desmoldagem devem ser ajustados a esta tal velocidade constante do tambor rotativo.
Dispositivo de alimentação
Na primeira zona de processamento o material de base é alimentado em pelo menos parte da cavidade formatadora de produto usando um dispositivo de alimentação por meio do qual a área de formatação do produto está se movendo continuamente, preferencialmente, em velocidade constante em direção rotativa. Assim, é possível que a cavidade formatadora de produto se expanda para uma área maior do que o material de base dispositivo de cobertura de alimentação, em tal case a cavidade formatadora de produto irá gradualmente preencher assim que a cavidade se move embaixo do dispositivo de alimentação de material de base em direção rotativa. O dispositivo de alimentação de material de base está pelo menos cobrindo a maior largura da cavidade na direção perpendicular para a direção circunferencial do tambor.
O material de base é preferencialmente fibras como fibras naturais, como por exemplo, fibras de algodão e/ou fibras sintéticas, como por exemplo, fibras termoplásticas, e/ou fibras minerais ou uma combinação das mesmas. Além das fibras o material de base pode compreender materiais adicionais, por exemplo, na forma de flocos, líquidos, pó, etc. Por exemplo, uma combinação de recortes de um material reciclado, como espuma, refugo etc., juntamente com fibras é possível. Parte do material de base pode ser material de ligação como fibras de ligação, pó ou flocos, que são ativados durante o tratamento térmico na etapa de processamento adjacente e/ou em um estágio posterior. Também o material de ligação com mecanismos de ativação diferentes ou processos ou pontos podem ser usados, por exemplo, com temperaturas de fusão diferentes. O material pode então ser pré-afixado durante a formação e posteriormente, por exemplo, ser combinado com camadas adicionais e finalmente moldado e laminado em outra temperatura ativando um segundo material de ligação.
Para o translado do material de base para o dispositivo de alimentação de fibra de limpeza de fibra do estado da técnica, mistura e dosagem de dispositivos podem ser usadas. Para assegurar uma boa distribuição de fibra dentro da cavidade é vantajoso que o/a feixes ou aglomerados de fibra sejam abertos e que o material seja alimentado substancialmente como fibras únicas ou partículas. O material de base pode ser translado para a cavidade usando um ou mais rolos de translado (rolos de alimentação) ou usando um método de deposição por ar ou uma combinação dos mesmos. O dispositivo de alimentação de fibra é designado por consequência. Por usar rolos de translado o material de base, particularmente as fibras, são depositados na cavidade de molde, por meio do qual, no método de deposição por ar, o material de base, particularmente as fibras, são sopradas para dentro da cavidade de molde.
O material de base zona de alimentação compreende pelo menos um dispositivo de alimentação de material de base ao longo da circunferência e na direção de rotação do tambor rotativo. O uso de dispositivo de alimentação de fibras múltiplo pode ser preferencial se uma deposição de material é desejada ou para obter uma certa distribuição de material. Também dispositivos de aspersão adicionais para tratamento do material de base, por exemplo, com agentes anti- inflamabilidade podem ser localizados sobre a largura do tambor preferencialmente em direção rotativa a jusante de pelo menos o primeiro dispositivo de alimentação de material de base.
O dispositivo de alimentação de fibra compreende mais preferencialmente uma unidade de cardagem com um rolo de cardagem. O rolo de cardagem possui a função de refinar e mover as fibras dos rolos de alimentação em direção à área de formatação do produto. Uma função adicional de unidades de cardagem é raspar o excesso do de fibras. O estágio de alimentação de material de base de um dispositivo de alimentação de fibra preferencialmente se estende somente ao longo de uma distância periférica relativamente curta em direção de rotação a fim de atingir uma densidade de fibra alta no molde da cavidade.
Como a velocidade de rotação do tambor é constante e contínua é preferencial que o volume de material de base alimentado possa ser regulado. Modos de regular as correntes de alimentação de material são conhecidos na técnica.
Aquecimento
Pelo menos um dispositivo de aquecimento é alocado para uma subsequente segunda zona de processamento. Na segunda zona de processamento o produto formatado é aquecido a fim de consolidar o material. Isto pode ser uma consolidação parcial para obter uma forma pré-estabelecida, que mantém seu formato durante translado, ou uma consolidação total, para usar o material em formato 3D diretamente como, ou para, o produto final, sem adicional necessidade de consolidação e ou formação.
As um dispositivo de aquecimento tecnologias adicionalmente podem ser usadas como irradiação de calor, por exemplo, usando radiação infravermelha, ou transferência de calor por convicção, por exemplo, usando um fluido quente, preferencialmente ar quente ou vapor. Também uma combinação de tecnologias pode ser aplicada de modo subsequente ou em paralelo. A escolha de tecnologia de aquecimento é dependente do material de bases usado e o formato e tamanho do produto final. Aquecimento por contato é menos preferencial para uma consolidação dos produtos enfatizados como o tempo para aquecer o material por completo é muito longo, isto poderia danificar a superfície. Contudo pode ser uma opção se, por exemplo, para laminar a superfície visível do material de base enquanto ainda na cavidade uma adiciona-se camada de cobertura.
Todos os dispositivos de aquecimento estão pelo menos cobrindo a maior largura da cavidade na direção perpendicular para a direção circunferencial do tambor.
Assim que o tambor está continuamente e constantemente movendo-se em direção rotativa o tempo de permanência na área de aquecimento é somente dependente da área que é coberta pelo dispositivo de aquecimento em direção circunferencial. Contudo o processo de aquecimento do produto e, portanto, a quantidade de consolidação pode ser regulada pela diferença de temperatura entre o produto e a carga de calor. Preferencialmente o dispositivo de calor pode ser regulado para formar zonas diferentes com temperaturas de aquecimento diferentes na direção rotativa para controlar o processo. Por exemplo, por usar uma fonte de calor, mas pressão diferente e/ou fluxos de ar em zonas diferentes.
Na zona de processamento de consolidação o dispositivo de aquecimento deve ser capaz de transferir calor o suficiente para o material de base na cavidade que pode possuir espessuras diferentes, por exemplo, de 5 0 a 300 mm a fim de realizar a consolidação ou imobilização, respectivamente, ou a pré- imobilização ou pré-consolidação, respectivamente. Portanto, preferencialmente ar quente soprado ou vapor é usado para aquecer o produto formatado. Contudo, se a velocidade do ar é muito alta, uma deformação ou até a destruição do produto formatado instável pode ocorrer. O fluxo de ar é preferencialmente direcionado em uma direção radial em direção ao eixo de rotação do transportador rotativo, isto é, do exterior para dentro do tambor. O fluxo de ar é ajudado pela sucção de vácuo existente localizada dentro do tambor e que já é usada para o preenchimento da cavidade. Preferencialmente o vácuo é definido tal que as zonas de processamento diferentes não interferem entre si.
No interior da segunda zona de processamento contendo o dispositivo de aquecimento, uma, duas ou até mais do que duas zonas de aquecimento ou temperatura, respectivamente com temperaturas diferentes podem ser providas. Nestas zonas de aquecimento a temperatura pode, preferencialmente, ser definida individualmente e independente das outras zonas de aquecimento ou temperatura, respectivamente.
Devido à afixação de calor do material de base na cavidade formadora de produto, o material de base é imobilizado na posição isto irá evitar as desvantagens do estado da técnica, em particular, o material não irá mais, mediante desmoldagem, ser capaz de deslizar para fora da posição, portanto retendo o formato D desejado. Além disso, bordas obtidas ficam mais acentuadas e eventualmente orifícios são agora possíveis nos desenhos técnicos de novas peças, sem a necessidade de cortá-las por fora novamente, posteriormente. Em um sistema sem afixação de calor isto foi não possível assim que as fibras deslizariam mediante descarregamento do molde, amolecendo as partes de bordas e preenchendo pequenos orifícios novamente com material de fibra.
Desmoldagem
A jusante da zona de processo de consolidação o produto consolidado pode ser desmoldado em uma zona de processamento subsequente. O produto consolidado em formato D é removido da cavidade formadora do produto. De forma mais simples, o produto pode ser transferido para uma mesa, ou outra forma de dispositivo estacionário que é usada para coletar os produtos consolidado, ou é na forma de um dispositivo de transporte para translado do produto consolidado para processamento adicional, por exemplo, uma esteira transportadora ou translado robótico ou é uma combinação dependendo do produto de fato produzido.
Arrefecimento
Em um desenvolvimento adicional da invenção o dispositivo adicional de formatação do produto contém uma zona adicional antes da desmoldagem, para que um dispositivo de arrefecimento seja alocado. A zona de arrefecimento é disposto ao longo da circunferência e na direção de rotação do transportador rotativo entre a zona de consolidação e a zona de desmoldagem. Na zona de processamento de arrefecimento o produto formatado previamente aquecido é arrefecido como uma etapa adicional da solidificação inicial. O dispositivo de alimentação de fibra, o pelo menos um dispositivo de aquecimento, o eventualmente dispositivo de arrefecimento e o dispositivo de transferência e consequentemente as zonas correspondentes de processamento são estacionárias dispostas encostadas à superfície periférica do transportador rotativo durante a produção do produto D consolidado. Opcionalmente o dispositivo de arrefecimento na zona de arrefecimento pode ser substituído por um dispositivo de aquecimento adicional para flexibilidade ótima no uso do maquinário. A solução preferencial para arrefecer o produto seria o uso de uma corrente fluída preferencialmente na forma de fluxo de ar, tanto em temperatura ambiente ou arrefecida para otimizar o processo de arrefecimento. O arrefecimento da peça também pode ser ajudado pelo uso de pressão negativa na cavidade formadora do produto.
Outros processos
Além disso, para o preenchimento da cavidade, a consolidação do material e a desmoldagem e eventualmente um etapa de processo adicional pode ser integrado na máquina e processo de acordo com a invenção. Tanto antes ou durante o aquecimento e/ou etapa de processo de arrefecimento o material de base pode ser compactado. Por exemplo, por aumentar a pressão durante o aquecimento e/ou fase de arrefecimento, ou logo antes de iniciar a consolidação, mas após a alimentação de fibra. Por exemplo, com um rolo de pressão ou por usar um fluxo de ar ou aumentando a pressão negativa em pelo menos a parte da cavidade que está preenchida com o material de base.
Enquanto a invenção foi descrita nas presentes modalidades preferenciais da invenção, é distintivamente entendido que a invenção não é limitada a mesma, mas pode ser, de outro modo, incorporada de modos variados e praticada dentro do escopo das reivindicações.
Breve descrição das ilustrações
Figura 1 mostra uma ilustração esquemática do dispositivo de acordo com a invenção.
Figura 2 mostra uma ilustração esquemática do dispositivo de acordo com a invenção a partir de um ângulo diferente.
Figura 3 mostra um exemplo de um pré-formado de produto consolidado ou produto final.
Figura 4 mostra o dispositivo de acordo com a invenção. O núcleo do dispositivo forma um tambor rotativo 3 com pelo menos uma cavidade 4. A superfície é pelo menos parcialmente permeável nas áreas da cavidade formando o formato do produto desejado. Na cavidade na lateral voltada para correte de fibra as fibras são coletadas até a cavidade ficar cheia. Preferencialmente um dispositivo para eliminação de excesso de material é dado, antes da zona de consolidação. Um rolo de remoção ou uma faca de raspagem, ou soluções alternativas conhecidas na técnica podem ser usados para este propósito. Outra solução é uma combinação com o dispositivo de alimentação.
Está localizado dentro do tambor um dispositivo ou meio para produzir uma pressão negativa na cavidade onde o produto é formado. Este pode ser, por exemplo, um dispositivo de vácuo ou conexões para um dispositivo esterno de vácuo. As conexões ao dispositivo de vácuo podem ser construídas de modo independente para as zonas de processamento diferentes. Correntes de ar através da cavidade são mostradas com setas.
Devido ao movimento rotativo as cavidades irão passar por diferentes etapas de processamento ou zonas. Estas etapas de processamento ou zonas diferentes são como a seguir:• A. Alimentando do material de base na cavidade;• B. Consolidação do material de base coletadas na cavidade;• C. Eventualmente arrefecer o material consolidado na cavidade;• D. Desmoldagem do material em formato 3D consolidado a partir da cavidade.
O dispositivo 2 na zona A é um exemplo de tais dispositivos de alimentação de material de base que podem ser usados de acordo com a invenção. A corrente fibrosa é alimentada na cavidade usando um rolo de cardagem que ao mesmo tempo também remove material excedente como divulgado em WO 2007/134812.
As cavidades preenchidas 4 estão passando na zona B pelo menos um dispositivo de consolidação, por exemplo, um dispositivo de aquecimento para tratamento térmico da cavidade preenchida com material de base para estabelecer o calor do material. No exemplo duas zonas térmicas são usadas, b1 e b2, com as quais a temperatura Tbi é diferente de Tb2. Assim que a transferência de calor é dependente das propriedades do material bem como a temperatura do material, pode ser necessária para manter um certo delta entre a temperatura do fluido usado e a temperatura do produto. Em particular, se tomou o cuidado de que o material não fosse danificado - superaquecido e queimado- na superfície, ainda que isto possa possuir um efeito negativo na qualidade do produto. O uso de zonas de temperaturas diferentes possui a vantagem que a quantidade de calor transferida pode ser ajustada de um modo mais otimizado. Um exemplo de um estabelecimento de zona de temperatura pode ser uma zona de aquecimento e uma zona em que a temperatura é mantida constante em um nível mais elevado. A consolidação do material de base é dependente do calor total que é colocado no material. Preferencialmente um fluxo de ar quente, a temperatura do ar quente e eventualmente a pressão na zona de tratamento podem ser ajustados.
Figura 2 mostra o tambor rotativo (3) com 2 cavidades, que rotaciona em torno de um eixo de rotação (9) e possui uma certa largura w e um certo raio r.5 Com uma linha tracejada a zona de consolidação B é dada tal que se estende pelo menos ao longo da maior largura da cavidade, mas preferencialmente ao longo da largura completa do tambor W. O tempo de permanência é dependente da velocidade de rotação do tambor, como também a alimentação da cavidade, o arrefecimento e o estabelecimento são dependentes deste fator, portanto o tempo10 de permanência somente pode ser regulado com o comprimento L da área circunferencial que é oposta ao dispositivo de consolidação como mostrado na linha tracejada.
Por exemplo, o arrefecimento área C na figura 1 pode ser ajustável para estender a área de consolidação.
Figura 3 mostra um exemplo de um produto em formato 3D consolidado (8)feito de material de base, por exemplo, fibras produzidas de acordo com a invenção, com feições do desenho técnico, que inclui uma porção de reentrada 12, um orifício 10 e uma área com uma redução de espessura 11.

Claims (8)

1. Dispositivo para produzir um produto consolidado em formato tridimensional compreendendo um tambor rotativo, definido como um transportador rotativo com uma superfície periférica se estendendo em direção circunferencial com pelo menos uma área de formatação do produto na forma de uma cavidade em dita superfície periférica, a superfície periférica é permeável ao ar pelo menos na área de formatação do produto, pelo menos um dispositivo de alimentação de material para alimentar um material de base na pelo menos uma cavidade, um dispositivo de vácuo designado para gerar uma pressão negativa pelo menos na pelo menos uma cavidade, por meio de que a sucção gerada é direcionada em direção ao interior do transportador rotativo, caracterizado pelo fato de que a jusante do dispositivo de alimentação de material, pelo menos um dispositivo de consolidação é localizado tal que pelo menos uma parte da cavidade preenchida é submetida a um tratamento de consolidação por meio de que o material de base pelo menos parcialmente irá aderir ao material vizinho.
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de consolidação (4) compreende pelo menos um dispositivo de aquecimento para aplicar tanto irradiação de calor e/ou transferência de calor por convecção para pelo menos uma área do tambor rotativo (11) a jusante da zona de alimentação.
3. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a zona de consolidação está em direção de rotação dividida em zonas de tratamento diferentes, como zonas com temperaturas e/ou pressão e/ou fluxo de ar diferentes.
4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que após a zona de consolidação o produto consolidado é desmoldado e transferido para uma área estacionária, como uma mesa ou unidade coletora, ou um dispositivo transportador, como uma esteira ou braço robótico.
5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que entre a zona de consolidação e a zona de desmoldagem uma zona de arrefecimento adicional é alocada, para arrefecer o material consolidado.
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a zona de arrefecimento compreende pelo menos um dispositivo de arrefecimento que gera um fluxo de ar que é direcionado em direção ao eixo de rotação do tambor rotativo.
7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de alimentação de material e o dispositivo de consolidação e o dispositivo de desmoldagem são todos estacionários localizados em torno da superfície circunferencial do tambor, por meio de que os dispositivos pelo menos cobrem a largura máxima do produto formando a cavidade e preferencialmente cobrem a largura total w do tambor rotativo.
8. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de sucção pode ser regulado para trocar a pressão negativa na cavidade dependendo da localização da cavidade durante a rotação.
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